磁性材料-【功能材料-精】課件

磁性材料

-永磁材料蔣仁輝

2012301020174磁性材料

-永磁材料蔣仁輝1我們熟悉的“磁”我們熟悉的“磁”2中國古代的“磁”公元前

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世紀(jì)戰(zhàn)國時期《管子》中“

上有慈石者下有銅金

”公元前

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世紀(jì)的《呂氏春秋》中所寫的

“

慈石召鐵，或引之也

”秦始皇曾用磁石建造阿房宮的北閥門，以阻止身帶刀劍的刺客指南針，我國古代四大發(fā)明之一中國古代的“磁”公元前

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世紀(jì)戰(zhàn)國時期《管子3動物中的“磁”

信鴿-頭顱內(nèi)存在磁性細(xì)粒，起羅盤定向作用，利用地磁找到回家的方向

趨磁細(xì)菌-體內(nèi)有大小約為50nm的Fe3O4的小磁石，細(xì)菌可以借助鞭毛沿磁場運動。動物中的“磁”信鴿-頭顱內(nèi)存在磁性細(xì)粒，起4磁性功能材料軟磁材料永磁材料半硬磁材料磁記錄材料磁致伸縮材料磁控性狀記憶合金磁電阻材料磁阻抗材料磁卡效應(yīng)材料磁光材料微波磁性材料磁流體與磁流變體磁性功能材料軟磁材料磁電阻材料5永磁材料

磁性材料的劃分尺度是矯頑力，硬磁材料的矯頑力比軟磁材料大得多，目前把矯頑力為1.2~16kA/m的稱為半硬磁材料，高16kA/m的稱為永磁材料。永磁材料磁性材料的劃分尺度是矯頑力，硬磁材料的6永磁材料的磁化曲線和退磁曲線永磁材料的磁化曲線和退磁曲線7內(nèi)稟磁性參量優(yōu)異性能的永磁材料需要Ms越高越好。各向異性場HA,HA是單軸各向異性單晶體難磁化方向磁化到飽和時所對應(yīng)的場強(qiáng)居里溫度Tc，它是指鐵磁性或亞鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判詴r對應(yīng)的溫度,Tc高材料使用溫度才高，溫度穩(wěn)定性才好內(nèi)稟磁性參量優(yōu)異性能的永磁材料需要Ms越高越好8鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鈷永磁合金是在Heusler金屬間化合物Fe2AlNi合金基礎(chǔ)上，通過添加鈷和調(diào)整成分、改進(jìn)工藝發(fā)展起來的一類溫度穩(wěn)定性很好的永磁合金。Heusler合金是一類金屬間化合物，它首先是由F.Heulser在1903年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)Cu2MnAl里中的元素都是非磁性元素，但是這個化合物卻呈現(xiàn)出鐵磁性。鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鈷永磁合金是在Heusler9鐵鎳鈷永磁合金相圖圖中的α、α1、α2相具有體心立方結(jié)構(gòu)α1為富鐵的強(qiáng)磁性相，是以NiAl化合物為基礎(chǔ)的弱磁性或非磁性相，γ相是以Ni為基礎(chǔ)的面心立方結(jié)構(gòu)的弱磁性相鐵鎳鈷永磁合金相圖圖中的α、α1、α2相具10鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鐵合金是在鐵鎳鋁合金的基礎(chǔ)上添加鈷而形成的。鋁鎳鐵合金的相圖特征與鐵鎳鋁合金相似，只是各相存在的范圍和居里溫度有所不同。由于鈷的加入，高溫α相轉(zhuǎn)變?yōu)棣?+α2的分解溫度下降，同時使γ相區(qū)和α+γ相區(qū)向低溫擴(kuò)散。鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鐵合金是在鐵鎳鋁合金的基礎(chǔ)上添11Spinodal分解Spinodal分解12Spinodal分解通過Spinodal分解形成細(xì)微的富FeCo的α1強(qiáng)磁性相和富NiAl的α2非磁性相構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)。α1相被α2相包圍磁絕緣，α1是單疇粒子，當(dāng)Spinodal分解時，施加外磁場，α1相在垂直磁場方向的長大被抑制，α1相粒子將沿外磁場方向長大伸長并規(guī)則排列Spinodal分解通過Spinodal分13磁性材料——【功能材料-精】課件14Spinodal分解是一個上坡擴(kuò)散過程，α1相更富集Fe、Co,α2相更富集Al、Ni，因此使兩相的飽和磁化強(qiáng)度之差（M1-M2）增大，有利于矯頑力的提高。在磁化和反磁化的過程中，α1相伸長粒子的磁矩轉(zhuǎn)動要克服很大的阻力壁壘，導(dǎo)致高的矯頑力。Spinodal分解是一個上坡擴(kuò)散過程，α15磁性材料

-永磁材料蔣仁輝

2012301020174磁性材料

-永磁材料蔣仁輝16我們熟悉的“磁”我們熟悉的“磁”17中國古代的“磁”公元前

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世紀(jì)戰(zhàn)國時期《管子》中“

上有慈石者下有銅金

”公元前

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世紀(jì)的《呂氏春秋》中所寫的

“

慈石召鐵，或引之也

”秦始皇曾用磁石建造阿房宮的北閥門，以阻止身帶刀劍的刺客指南針，我國古代四大發(fā)明之一中國古代的“磁”公元前

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世紀(jì)戰(zhàn)國時期《管子18動物中的“磁”

信鴿-頭顱內(nèi)存在磁性細(xì)粒，起羅盤定向作用，利用地磁找到回家的方向

趨磁細(xì)菌-體內(nèi)有大小約為50nm的Fe3O4的小磁石，細(xì)菌可以借助鞭毛沿磁場運動。動物中的“磁”信鴿-頭顱內(nèi)存在磁性細(xì)粒，起19磁性功能材料軟磁材料永磁材料半硬磁材料磁記錄材料磁致伸縮材料磁控性狀記憶合金磁電阻材料磁阻抗材料磁卡效應(yīng)材料磁光材料微波磁性材料磁流體與磁流變體磁性功能材料軟磁材料磁電阻材料20永磁材料

磁性材料的劃分尺度是矯頑力，硬磁材料的矯頑力比軟磁材料大得多，目前把矯頑力為1.2~16kA/m的稱為半硬磁材料，高16kA/m的稱為永磁材料。永磁材料磁性材料的劃分尺度是矯頑力，硬磁材料的21永磁材料的磁化曲線和退磁曲線永磁材料的磁化曲線和退磁曲線22內(nèi)稟磁性參量優(yōu)異性能的永磁材料需要Ms越高越好。各向異性場HA,HA是單軸各向異性單晶體難磁化方向磁化到飽和時所對應(yīng)的場強(qiáng)居里溫度Tc，它是指鐵磁性或亞鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判詴r對應(yīng)的溫度,Tc高材料使用溫度才高，溫度穩(wěn)定性才好內(nèi)稟磁性參量優(yōu)異性能的永磁材料需要Ms越高越好23鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鈷永磁合金是在Heusler金屬間化合物Fe2AlNi合金基礎(chǔ)上，通過添加鈷和調(diào)整成分、改進(jìn)工藝發(fā)展起來的一類溫度穩(wěn)定性很好的永磁合金。Heusler合金是一類金屬間化合物，它首先是由F.Heulser在1903年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)Cu2MnAl里中的元素都是非磁性元素，但是這個化合物卻呈現(xiàn)出鐵磁性。鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鈷永磁合金是在Heusler24鐵鎳鈷永磁合金相圖圖中的α、α1、α2相具有體心立方結(jié)構(gòu)α1為富鐵的強(qiáng)磁性相，是以NiAl化合物為基礎(chǔ)的弱磁性或非磁性相，γ相是以Ni為基礎(chǔ)的面心立方結(jié)構(gòu)的弱磁性相鐵鎳鈷永磁合金相圖圖中的α、α1、α2相具25鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鐵合金是在鐵鎳鋁合金的基礎(chǔ)上添加鈷而形成的。鋁鎳鐵合金的相圖特征與鐵鎳鋁合金相似，只是各相存在的范圍和居里溫度有所不同。由于鈷的加入，高溫α相轉(zhuǎn)變?yōu)棣?+α2的分解溫度下降，同時使γ相區(qū)和α+γ相區(qū)向低溫擴(kuò)散。鋁鎳鈷永磁合金鋁鎳鐵合金是在鐵鎳鋁合金的基礎(chǔ)上添26Spinodal分解Spinodal分解27Spinodal分解通過Spinodal分解形成細(xì)微的富FeCo的α1強(qiáng)磁性相和富NiAl的α2非磁性相構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)。α1相被α2相包圍磁絕緣，α1是單疇粒子，當(dāng)Spinodal分解時，施加外磁場，α1相在垂直磁場方向的長大被抑制，α1相粒子將沿外磁場方向長大伸長并規(guī)則排列Spinodal分解通過Spinodal分28磁性材料——【功能材料-精】課件29